Nucleoprotein 機械のためのジョージア技術主導の Nanomedicine の中心は $16.1 百万グラントを保護します

Published on October 29, 2010 at 3:10 AM

Nucleoprotein 機械のためのジョージア技術主導の Nanomedicine の中心は健康 (NIH) のある各国用協会によって更新の一部として 5 年間 $16.1 百万の賞を受け取りました。

8 施設の調査チームは単一遺伝子の無秩序のための臨床的に実行可能な遺伝子の訂正の技術の開発を追求し、鎌状赤血球病の技術の効力を示すことを計画します。

中心は 2005 年および 2006 年の NIH の長期 nanomedicine の研究の目的の主イニシアチブに確立される 8 つの NIH Nanomedicine の開発センタの 1 つです。

鎌状赤血球病は 70,000 人以上のアメリカ人に影響を与える生まれた時現在の遺伝の状態です。 それは異常なヘモグロビン - 血の酸素を運ぶ蛋白質 -- を作り出す単一の変えられた遺伝子を含みます。 鎌状赤血球病では、赤血球は、粘着性がある懸命になり、 「C」は形づきました。 鎌状細胞は早く停止します、赤血球の一定した不足を引き起こす。 異常なセルはまた小さい血管の流れを詰らせ、伝染および激しい箱シンドロームのような慢性の苦痛そして他の深刻な問題を起こします。

「研究者が確認するのに鎌状赤血球病はベータ globin の遺伝子で単一 A に T の突然変異によって引き起こされます、広く利用可能な治療がありません」、中心ディレクター一団 Bao、ジョージアの技術および Emory 大学の生体医用工学のウォーレス H. Coulter Department の生体医用工学のロバート A. ミルトン Chair を言いました。 「直接によってそして正確に単一の突然変異を固定して、私達は減らしか、または個人の血のストリームの鎌状細胞の人口を除去し、健全な赤血球と鎌状細胞を取り替えることを望みます」。

中心は 2005 年および 2006 年の NIH の長期 nanomedicine の研究の目的の主イニシアチブに確立される 8 つの NIH Nanomedicine の開発センタの 1 つです。 中心に生物学者、医者、数学者、エンジニアおよびコンピューター科学者を含んでいる非常に学際的な科学的なチームがあります。 強い競争を通して、 NIH はジョージア Tech. によって導かれたものを含む第 2 段階の資金調達に 4 つの中心を、選びました。

ジョージアの技術の化学及び Biomolecular 工学のジョージア技術および Emory 大学そして学校の生体医用工学の犂刃部の専門家に加えて、ジョージアの医学大学からの研究者、冷たいばね港の実験室、ニューヨーク大学医療センター、マサチューセッツ工科大学、スタンフォード大学およびハーバード大学はまた中心のメンバーです。

鎌状赤血球病を扱うために調査チームが提案する遺伝子の訂正のアプローチは設計された亜鉛指の nucleases を渡すことを含みます (ZFNs) -- 特定のサイトで DNA を切った遺伝のはさみ -- そして鎌状赤血球病の個人の骨髄から隔離される hematopoietic 幹細胞の核への DNA の訂正のテンプレート。 研究者はすべての血球の前駆物質であるのでされた鎌状細胞の患者で正常に機能しないセルを含む hematopoietic 幹細胞を、選択しました。 Hematopoietic 幹細胞は単一の hematopoietic 幹細胞の移植が有機体の全体の血システムを再製して十分であることそのような有効な再生潜在性を所有しています。

研究者は ZFN 蛋白質を設計し、最適化することを計画します従ってそれにより訂正のための遺伝子を作動する鎌状赤血球病の突然変異の近くで DNA の二重繊維の遮断を、誘導します。 壊れた DNA の端は供給のテンプレートによって提供された遺伝情報を使用する一致する組み変え修理パスを入力します、 -- 元の傷が付いた情報よりもむしろ -- 突然変異を訂正するため。 遺伝子訂正された hematopoietic 幹細胞がボディで注入される場合、鎌状細胞を取り替えるために健全な赤血球を作り出します。

「ウイルスベースのベクトルか外国 DNA が使用されないことこのアプローチ目標とし、遺伝子療法の技術現在の遺伝子の重要な範例シフトをである設計」、はまたのジョージアの技術の大学顕著な教授の説明された Bao 表します。 「私達は私達がすべてのセルの突然変異すべてを固定する必要はないのでそれが有望なアプローチであることを考えます; 私達はただ健全な赤血球とそれらのセルを取り替えることによって鎌状細胞の人口を非常に減らす必要があります」。

劇的に一致する組み変え仲介された遺伝子の訂正のレートを高め、遺伝子の訂正の効率を最大化するために ZFNs の作業そして特定性を改善し、有害性がある以外ターゲット効果を最小化し、遺伝子の訂正に必要なコンポーネントを高性能およびスループットの hematopoietic 幹細胞に提供し、不必要な genomic 語順換えを避け、 ZFN 修正された hematopoietic 幹細胞の engraftment を最適化する必要性を含む中心の目的の、達成に重要な挑戦があります。

Hematopoietic 幹細胞の遺伝子の訂正の効率を高めるためには、提案された遺伝子の訂正のアプローチは一致する組み変えの方に結合する非一致する端からの修理パスの選択のシフトが要求します。 これを達成するためには、研究者は修理複合体のアセンブリを二重繊維の遮断のサイトで視覚化し、一致する組み変えの方にパスの選択を移すために介在を開発するために最後の 4 年に成長した方法を使用するように計画します。

不必要な以外ターゲット効果か遺伝子語順換えが最小化されるか、または避けることができるように ZFN の作業を制御するためには研究者は精製し、蛋白質のデザインそして生産を最適化し、 ZFN の作業のよりよく一時的な制御のための photoactivatable 蛋白質を開発することを計画します。 さらに、生体細胞の設計された蛋白質および供給のテンプレートの運命そして原動力を、および望ましくない突然変異および遺伝子語順換えの発生調査することおよび生物学的作用によって、調査チームは更にプロセスを改善します。

既に Nucleoprotein 機械のための Nanomedicine の中心で開発されて新しいイメージ投射プローブおよび方法が研究者は遺伝子の訂正プロセスの各ステップを観察し、組織的に最適化できます。 それが堪能なら、調査チームは鎌状赤血球病のマウスモデルの遺伝子の訂正のアプローチを示します。 目的は遺伝子訂正されたセルがマウス hematopoietic システムを再構成し、鎌状赤血球病の表現型を逆転できる Bao に従ってことを示すことです。

このアプローチを示すために 「私達は鎌状赤血球病に焦点を合わせたいと思います成功していれば他の 6,000 のいくつかを扱うために、同じアプローチは今日推定しました世界の単一の遺伝子の無秩序を、嚢胞性線維症および Tay-Sachs のような」、注目される Bao 採用することができます。

ソース: http://gtresearchnews.gatech.edu/

Last Update: 11. January 2012 19:37

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit